O proteină din soia scade riscul de insuficiență cardiacă prin modularea microbiomului intestinal

Insuficiența cardiacă este o afecțiune gravă cu prognostic rezervat, în ciuda progreselor terapeutice recente. Inima necesită cantități mari de energie pentru a pompa sângele, folosind în mod predominant acizi grași cu lanț lung (LCFA) ca sursă principală. În condiții patologice, precum hipertensiunea arterială, metabolismul cardiac se modifică, ducând la hipertrofie și, eventual, la insuficiență cardiacă cronică. În stadii avansate, ketonele devin sursa principală de energie, dar acestea pot fi insuficiente pentru a susține funcția cardiacă.
Proteinele din soia, cum ar fi izoflavonele, au demonstrat efecte antiinflamatorii și antioxidante, oferind protecție împotriva bolilor cardiovasculare. β-conglutinină (β-CG), una dintre principalele proteine din soia, a arătat efecte antiobezitate prin creșterea nivelului de FGF21, o citokină implicată în metabolismul energetic. De asemenea, β-CG are efecte antihipertensive și protejează funcția renală. Cu toate acestea, impactul său direct asupra inimii, în special în contextul insuficienței cardiace, nu era pe deplin înțeles.

Studiul cercetătorilor Școlii de Medicină a Universității Nagoya a investigat dacă β-CG poate ameliora remodelarea ventriculară stângă indusă de suprasolicitarea presională și a analizat rolul microbiomului intestinal în aceste efecte. Cercetătorii au explorat dacă administrarea de β-CG poate influența compoziția microbiomului intestinal și producția de acizi grași cu lanț scurt (SCFA), care ar putea avea efecte cardioprotectoare.

Metodologie

• Modelul experimental: Șoarecii masculi au fost supuși unei intervenții chirurgicale de constricție a aortei transversale (TAC) pentru a induce insuficiența cardiacă prin suprasolicitare presională.
• Grupuri de studiu: Animalele au fost împărțite în mai multe grupuri, primind fie o dietă cu 20% cazeină (control), fie cu 20% β-CG ca sursă de proteine. Un alt grup a primit N-acetilglucozamină (GlcNAc), un component al β-CG, pentru a evalua efectele sale individuale.
• Intervenții suplimentare: Pentru a evalua rolul microbiomului intestinal, unii șoareci au primit antibiotice pentru a elimina bacteriile intestinale. De asemenea, s-a administrat propionat de sodiu (un SCFA) pentru a observa efectele directe asupra inimii.
• Evaluări: Funcția cardiacă a fost monitorizată prin ecocardiografie. Compoziția microbiomului intestinal a fost analizată prin secvențierea ARN 16S, iar nivelurile de SCFA au fost măsurate folosind cromatografie de gaze cu spectrometrie de masă.

Rezultate

• Efecte ale β-CG asupra inimii: Administrarea de β-CG a ameliorat semnificativ remodelarea ventriculară stângă indusă de TAC. Șoarecii tratați cu β-CG au prezentat o funcție cardiacă îmbunătățită, cu reducerea hipertrofiei și a fibrozării miocardice.
• Rolul GlcNAc: Deși GlcNAc a avut unele efecte benefice, acestea au fost mai puțin pronunțate decât cele observate la grupul tratat cu β-CG, sugerând că β-CG are componente suplimentare responsabile pentru efectele cardioprotectoare.
• Microbiomul intestinal și SCFA: β-CG a crescut abundența bacteriilor intestinale producătoare de SCFA, precum Butyricimonas, Marvinbryantia și Anaerotruncus. Acest lucru a dus la creșterea nivelurilor de acetat, propionat și butirat în fecale.
• Impactul antibioticelor: Administrarea de antibiotice a anulat efectele benefice ale β-CG asupra inimii, reducând semnificativ bacteriile producătoare de SCFA și nivelurile acestora, subliniind importanța microbiomului intestinal în medierea efectelor β-CG.
• Efectele propionatului de sodiu: Tratamentul direct cu propionat de sodiu a ameliorat remodelarea ventriculară indusă de TAC, similar cu efectele observate la șoarecii tratați cu β-CG, sugerând că SCFA sunt mediatori cheie în protecția cardiacă.

Concluzii

Studiul a demonstrat că β-CG protejează împotriva insuficienței cardiace induse de suprasolicitarea presională prin modularea microbiomului intestinal și creșterea producției de SCFA. SCFA par să ofere o sursă eficientă de energie pentru inima afectată și să aibă efecte antiinflamatorii și antioxidante, contribuind la ameliorarea funcției cardiace.

Eliminarea microbiomului prin antibiotice a confirmat rolul esențial al bacteriilor producătoare de SCFA în medierea efectelor benefice ale β-CG. De asemenea, administrarea directă de SCFA a evidențiat potențialul acestor compuși în tratamentul insuficienței cardiace.

Implicații clinice și perspective viitoare
Descoperirile sugerează că β-CG sau intervențiile care cresc nivelurile de SCFA ar putea fi strategii terapeutice promițătoare pentru prevenirea și tratamentul insuficienței cardiace. Totuși, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a confirma aceste efecte la om și pentru a înțelege mecanismele moleculare implicate.

sursa: Science Daily